Hayatımızın bir noktasında, her birimiz şu soruyu sorduk: yıldızlara uçmak ne kadar sürer? Bir insan hayatında böyle bir uçuş yapılabilir mi, bu tür uçuşlar günlük hayatın normu haline gelebilir mi? Kimin sorduğuna bağlı olarak bu karmaşık sorunun birçok cevabı var. Bazıları basit, diğerleri daha zor. Kapsamlı bir cevap bulmak için dikkate alınması gereken çok fazla şey var.

Ne yazık ki, böyle bir cevap bulmaya yardımcı olacak gerçek bir tahmin yok ve bu, gelecek bilimcileri ve yıldızlararası seyahat meraklıları için sinir bozucu. Beğenin ya da beğenmeyin, uzay çok büyük (ve karmaşık) ve teknolojimiz hala sınırlı. Ancak "yerli yuva"dan ayrılmaya karar verirsek, galaksimizdeki en yakın yıldız sistemine ulaşmanın birkaç yolu olacak.

Dünyamıza en yakın yıldız, Hertzsprung-Russell "ana dizi" şemasına göre oldukça "ortalama" bir yıldız olan Güneş'tir. Bu, yıldızın çok kararlı olduğu ve gezegenimizde yaşamın gelişmesi için yeterli güneş ışığı sağladığı anlamına gelir. Güneş sistemimizin yakınında yıldızların etrafında dönen başka gezegenler olduğunu biliyoruz ve bu yıldızların çoğu bizimkine benziyor.

Gelecekte, insanlık güneş sisteminden ayrılmak isterse, büyük seçimçarpabileceğimiz yıldızlar ve birçoğu yaşam için uygun koşullara sahip olabilir. Ama nereye gidiyoruz ve oraya varmamız ne kadar sürer? Bunların hepsinin sadece spekülasyon olduğunu ve şu anda yıldızlararası seyahat için herhangi bir kılavuz bulunmadığını unutmayın. Pekala, Gagarin'in dediği gibi, gidelim!

Yıldıza ulaşmak
Daha önce de belirtildiği gibi, bize en yakın yıldız Güneş Sistemi Proxima Centauri'dir ve bu nedenle büyük anlam oradan bir yıldızlararası görev planlamaya başlayın. Alpha Centauri üçlü yıldız sisteminin bir parçası olan Proxima, Dünya'dan 4.24 ışıkyılı (1.3 parsek) uzaklıkta yer almaktadır. Alpha Centauri aslında sistemdeki üç yıldızın en parlak yıldızı, Dünya'dan 4,37 ışıkyılı uzaklıkta sıkı bir ikili sistemin parçası - Proxima Centauri (üçünün en sönük olanı) ise 0,13 ışıkyılı uzaklıkta izole edilmiş bir kırmızı cüce. ikili sistemden

Ve yıldızlararası yolculukla ilgili konuşmalar, warp hızlarından ve solucan deliklerinden altuzay sürücülerine kadar her türlü "ışıktan hızlı" (FSL) seyahat düşüncelerini uyandırırken, bu tür teoriler ya oldukça kurgusaldır (Alcubierre sürücüsü gibi) ya da yalnızca bilim kurgu.. Derin uzaya yapılacak herhangi bir görev, nesiller boyunca uzayacaktır.

Peki, uzay yolculuğunun en yavaş biçimlerinden biriyle başlayarak, Proxima Centauri'ye gitmek ne kadar sürer?

Modern yöntemler

Güneş sistemimizdeki mevcut teknolojiler ve bedenler buna dahilse, uzayda seyahat süresini tahmin etme sorunu çok daha basittir. Örneğin, Yeni Ufuklar misyonunun kullandığı teknolojiyi kullanarak 16 hidrazin monopropellant iticisi Ay'a sadece 8 saat 35 dakikada ulaşabilir.

İyon itiş gücü kullanarak Ay'a hareket eden Avrupa Uzay Ajansı'nın SMART-1 görevi de var. Vesta'ya ulaşmak için Dawn uzay sondası tarafından da kullanılan bu devrim niteliğindeki teknoloji ile SMART-1 görevinin aya ulaşması bir yıl, bir ay ve iki hafta sürdü.

Hızlı roket uzay aracından ekonomik iyon tahrikine kadar, yerel uzayda dolaşmak için birkaç seçeneğimiz var - ayrıca Jüpiter veya Satürn'ü devasa bir yerçekimi sapan olarak kullanabilirsiniz. Ancak biraz daha ileri gitmeyi planlıyorsak, teknolojinin gücünü artırmamız ve yeni fırsatları keşfetmemiz gerekecek.

Olası yöntemlerden bahsettiğimizde, mevcut teknolojileri içeren veya henüz var olmayan ancak teknik olarak uygulanabilir olanlardan bahsediyoruz. Bazıları, göreceğiniz gibi, zaman içinde test edilmiş ve onaylanmıştır, diğerleri ise sorgulanmaya devam etmektedir. Kısacası, en yakın yıldıza bile seyahat etmek için olası, ancak çok zaman alıcı ve finansal olarak pahalı bir senaryoyu temsil ediyorlar.

iyon hareketi

Şimdi en yavaş ve en ekonomik tahrik şekli iyon tahrikidir. Birkaç on yıl önce, iyonik hareket bilim kurgunun konusu olarak kabul edildi. Ancak son yıllarda iyon itici destek teknolojileri teoriden pratiğe geçti ve oldukça başarılı bir şekilde. Avrupa Uzay Ajansı'nın SMART-1 görevi, Dünya'dan 13 aylık spiral harekette Ay'a başarılı bir görev örneğidir.

SMART-1, elektriğin toplandığı güneş enerjili iyon iticileri kullandı Solar paneller ve Hall etkisi motorlarına güç sağlamak için kullanıldı. SMART-1'i Ay'a götürmek için sadece 82 kilogram ksenon yakıtı kullanıldı. 1 kilogram ksenon yakıt, 45 m/s'lik bir delta-V sağlar. Bu son derece verimli bir hareket şeklidir, ancak en hızlısı olmaktan çok uzaktır.

İyon itici teknolojisini kullanan ilk görevlerden biri, 1998'de Comet Borrelli'ye yapılan Deep Space 1 göreviydi. DS1 ayrıca bir xenon iyon motoru kullandı ve 81,5 kg yakıt kullandı. 20 aylık itiş süresinde, DS1 kuyruklu yıldızın yanından geçtiği sırada 56.000 km/s hıza ulaştı.

İyon iticiler, roket teknolojilerinden daha ekonomiktir çünkü itici maddenin birim kütlesi (özgül itici güç) başına itme güçleri çok daha yüksektir. Ancak iyon iticilerin bir uzay aracını önemli hızlara hızlandırması uzun zaman alır ve en yüksek hızlar yakıt desteğine ve güç üretimine bağlıdır.

Bu nedenle, Proxima Centauri görevinde iyon tahriki kullanılıyorsa, motorların güçlü bir enerji kaynağına (nükleer enerji) ve büyük yakıt rezervlerine (geleneksel roketlerden daha az da olsa) sahip olması gerekir. Ancak 81,5 kg ksenon yakıtın 56.000 km / s'ye dönüştüğü (ve başka bir hareket biçimi olmayacağı) varsayımından yola çıkarsanız, hesaplamalar yapabilirsiniz.

Maksimum hızı 56.000 km/s olan Deep Space 1'in Dünya ile Proxima Centauri arasındaki 4.24 ışıkyılı alanını kapsaması 81.000 yıl alacaktır. Zamanla, bu yaklaşık 2700 nesil insandır. Gezegenler arası bir iyon sürüşünün insanlı bir yıldızlararası görev için çok yavaş olacağını söylemek güvenli.

Ancak iyon iticileri daha büyük ve daha güçlüyse (yani iyon çıkış hızı çok daha hızlıysa), tüm 4.24 ışıkyılı boyunca yetecek kadar roket yakıtı varsa, seyahat süresi önemli ölçüde azalacaktır. Ama yine de bir insan ömründen çok daha fazlası olacak.

yerçekimi manevrası

Uzay yolculuğunun en hızlı yolu yerçekimi yardımını kullanmaktır. Bu yöntem, yörüngeyi ve hızı değiştirmek için gezegenin göreceli hareketini (yani yörünge) ve yerçekimini kullanan uzay aracını içerir. Yerçekimi manevraları, özellikle Dünya'yı veya başka bir büyük gezegeni (bir gaz devi gibi) hızlanma için kullanırken son derece yararlı bir uzay uçuşu tekniğidir.

Mariner 10 uzay aracı, Şubat 1974'te Merkür'e doğru hızlanmak için Venüs'ün yerçekimi çekimini kullanarak bu yöntemi kullanan ilk kişi oldu. 1980'lerde, Voyager 1 sondası, yerçekimi manevraları ve 60.000 km / s'ye hızlanma için Satürn ve Jüpiter'i kullandı ve ardından yıldızlararası uzaya çıktı.

1976'da başlayan ve 0.3 AU arasındaki gezegenler arası ortamı keşfetmesi beklenen Helios 2 görevi. e. ve 1 a. e. Güneş'ten, bir yerçekimi manevrası yardımıyla geliştirilen en yüksek hız rekorunu elinde tutuyor. O zaman, Helios 1 (1974'te fırlatıldı) ve Helios 2, Güneş'e en yakın yaklaşma rekorunu elinde tutuyordu. Helios 2, geleneksel bir roket tarafından fırlatıldı ve oldukça uzun bir yörüngeye yerleştirildi.

190 günlük güneş yörüngesinin büyük eksantrikliği (0,54) nedeniyle, Helios 2 günberi noktasında 240.000 km/s'nin üzerinde bir maksimum hıza ulaşmayı başardı. Bu yörünge hızı, yalnızca Güneş'in yerçekimsel çekimi nedeniyle geliştirildi. Teknik olarak, Helios 2'nin perihelion hızı yerçekimi manevrasının sonucu değil, maksimum yörünge hızıydı, ancak araç hala en hızlı insan yapımı nesne rekorunu elinde tutuyor.

Voyager 1, kırmızı cüce Proxima Centauri'ye doğru 60.000 km/s sabit hızla ilerliyor olsaydı, bu mesafeyi kat etmesi 76.000 yıl (veya 2.500'den fazla nesil) alacaktı. Ancak sonda, Helios 2'nin rekor hızına ulaşacak olsaydı - 240.000 km / s sabit hız - 4.243 ışıkyılı seyahat etmek 19.000 yıl (veya 600 nesilden fazla) alacaktı. Pratikte yakın olmasa da önemli ölçüde daha iyi.

EM Sürücü Elektromanyetik Motor

Önerilen başka bir yıldızlararası yolculuk yöntemi, EM Sürücüsü olarak da bilinen rezonans boşluklu RF sürücüsüdür. 2001 yılında, projeyi yürütmek için Satellite Propulsion Research Ltd'yi (SPR) kuran İngiliz bilim adamı Roger Scheuer tarafından önerilen motor, elektromanyetik mikrodalga boşluklarının elektrik enerjisini doğrudan itme kuvvetine dönüştürebileceği fikrine dayanıyor.

Geleneksel elektromanyetik iticiler belirli bir kütleyi (iyonize parçacıklar gibi) itmek için tasarlanırken, bu özel tahrik sistemi kütle tepkisinden bağımsızdır ve yönlendirilmiş radyasyon yaymaz. Genel olarak, bu motor, büyük ölçüde, sistemin momentumunun sabit kaldığı ve yaratılamayacağı veya yok edilemeyeceği, ancak yalnızca zorla değiştirilemeyeceği momentumun korunumu yasasını ihlal ettiği için makul miktarda şüphecilikle karşılandı.

Bununla birlikte, bu teknolojiyle yapılan son deneyler açıkça olumlu sonuçlara yol açmıştır. Temmuz 2014'te, Cleveland, Ohio'daki 50. AIAA/ASME/SAE/ASEE Ortak Tahrik Konferansında, NASA'nın ileri düzey jet bilim adamları, yeni bir elektromanyetik tahrik tasarımını başarıyla test ettiklerini duyurdular.

Nisan 2015'te NASA Eagleworks'ten (Johnson Uzay Merkezi'nin bir parçası) bilim adamları, bu motoru bir boşlukta başarıyla test ettiklerini ve bunun uzayda olası bir uygulamayı gösterebileceğini söyledi. Aynı yılın Temmuz ayında, Dresden Uzay Sistemleri Departmanından bir grup bilim insanı teknoloji üniversitesi motorun kendi versiyonunu geliştirdi ve somut itiş gücü gözlemledi.

2010 yılında, Çin, Xi'an'daki Northwestern Politeknik Üniversitesi'nden Profesör Zhuang Yang, EM Drive teknolojisine yönelik araştırmaları hakkında bir dizi makale yayınlamaya başladı. 2012 yılında, yüksek bir güç girişi (2,5 kW) ve 720 mn'lik bir kayıtlı itme bildirdi. Ayrıca 2014 yılında, sistemin çalıştığını gösteren yerleşik termokupllarla dahili sıcaklık ölçümleri de dahil olmak üzere kapsamlı testler gerçekleştirdi.

NASA'nın prototipi (0,4 N/kilowatt'lık bir güç tahmini verildi), elektromanyetik olarak tahrik edilen bir uzay aracının 18 aydan daha kısa bir sürede Plüton'a yolculuk yapabileceğini hesapladı. Bu, gerekli olan 58.000 km / s hızla hareket eden Yeni Ufuklar sondasından altı kat daha azdır.

Kulağa etkileyici geliyor. Ancak bu durumda bile elektromanyetik motorlara sahip gemi 13.000 yıl boyunca Proxima Centauri'ye uçacak. Kapat, ama yine de yeterli değil. Ek olarak, bu teknolojide tüm e'ler noktalanana kadar, kullanımı hakkında konuşmak için çok erken.

Nükleer termal ve nükleer elektrik tahriki

Yıldızlararası uçuş gerçekleştirmek için başka bir olasılık, nükleer motorlarla donatılmış bir uzay aracı kullanmaktır. NASA, onlarca yıldır bu tür seçenekleri araştırıyor. Bir nükleer termal tahrik roketi, reaktördeki hidrojeni ısıtmak için uranyum veya döteryum reaktörleri kullanabilir ve onu iyonize gaza (hidrojen plazma) dönüştürebilir, bu gaz daha sonra roket nozülüne yönlendirilecek ve itme üretecektir.

Nükleer elektrikle çalışan bir füze, ısı ve enerjiyi elektriğe dönüştüren ve daha sonra bir elektrik motoruna güç sağlayan aynı reaktörü içerir. Her iki durumda da roket, tüm modern uzay ajanslarının kullandığı kimyasal iticiler yerine nükleer füzyona veya fisyona dayanacaktır.

Kimyasal motorlarla karşılaştırıldığında, nükleer motorların yadsınamaz avantajları vardır. İlk olarak, itici gaza kıyasla neredeyse sınırsız bir enerji yoğunluğuna sahiptir. Ayrıca bir nükleer motor, kullanılan yakıt miktarına kıyasla daha güçlü bir itiş gücü de üretecektir. Bu, gereken yakıt miktarını ve aynı zamanda belirli bir cihazın ağırlığını ve maliyetini azaltacaktır.

Termal nükleer motorlar henüz uzaya gitmemiş olsa da, prototipleri oluşturuldu ve test edildi ve hatta daha fazlası önerildi.

Yine de, yakıt ekonomisindeki ve özgül itici güçteki avantajlara rağmen, önerilen en iyi nükleer termik motor konseptinin maksimum özgül itme gücü 5000 saniyedir (50 kN s/kg). Nükleer fisyon veya füzyonla çalışan nükleer motorları kullanan NASA bilim adamları, Kızıl Gezegen Dünya'dan 55.000.000 kilometre uzakta olsaydı, sadece 90 gün içinde Mars'a bir uzay aracı getirebilirdi.

Ancak Proxima Centauri'ye yolculuktan bahsediyorsak, bir nükleer roketin ışık hızının önemli bir kısmına hızlanması yüzyıllar alacaktır. O zaman birkaç on yıllık yolculuk ve onlardan sonra hedefe giden yolda daha birçok yüzyıllık yavaşlama gerekecek. Hedefimizden hala 1000 yıl uzaktayız. Gezegenlerarası görevler için iyi olan şey, yıldızlararası görevler için o kadar iyi değil.

Diyelim ki dünyanın sonu geldi. Güneş, Teksas büyüklüğünde bir asteroit gezegene yaklaşırken patlamak üzere. Büyük şehirlerde zombiler yaşıyor ve kırsal kesimde çiftçiler, diğer mahsuller ölmekte olduğu için mısır dikmek için çok çalışıyor. Gezegeni acilen terk etmemiz gerekiyor, ancak sorun şu: Satürn bölgesinde solucan deliği bulunamadı ve FTL motorları çok uzaklardaki bir galaksiden teslim edilmedi. En yakın yıldız dört ışıkyılı uzaklıkta. İnsanlık modern teknoloji ile bunu başarabilecek mi? Cevap o kadar açık değil.

Dünyadaki tüm yaşamın varlığını tehlikeye atacak küresel bir çevre felaketinin ancak sinemada gerçekleşebileceğini kimsenin iddia etmesi olası değildir. Gezegenimizde bir kereden fazla kitlesel yok oluşlar meydana geldi ve bu sırada %90'a kadarı öldü. mevcut türler. Dünya, küresel buzullaşma dönemleri yaşadı, asteroitlerle çarpıştı, volkanik aktivite patlamaları yaşadı.

Tabii ki, en korkunç felaketlerde bile hayat hiçbir zaman tamamen yok olmadı. Ancak o dönemde egemen olan, soyu tükenen ve diğerlerine yer açan türler için aynı şey söylenemez. Şimdi baskın tür kim? Aynen öyle.

Evinizden ayrılma ve yenisini aramak için yıldızlara gitme fırsatının bir gün insanlığı kurtarması muhtemeldir. Bununla birlikte, bazı kozmik hayırseverlerin bizim için yıldızlara giden yolu açacağını ummaya değmez. Yıldızlara kendi başımıza ulaşmak için teorik olanaklarımızın ne olduğunu anlamaya değer.

uzay gemisi

Her şeyden önce, geleneksel kimyasal tahrik motorları akla geliyor. Şu anda, (hepsi 1970'lerde fırlatılan) dört karasal araç, güneş sistemini sonsuza dek terk etmeye yetecek olan üçüncü uzay hızına ulaşmayı başardı.

Bunların en hızlısı olan Voyager 1, piyasaya sürülmesinden bu yana 37 yıl içinde Dünya'dan 130 AU uzaklıkta uzaklaştı. (astronomik birimler, yani Dünya'dan Güneş'e 130 mesafe). Cihaz her yıl yaklaşık 3.5 AU'yu aşıyor. Alpha Centauri'ye olan uzaklık 4.36 ışıkyılı veya 275.725 AU'dur. Bu hızla, uzay aracının komşu yıldıza ulaşması neredeyse 79.000 yıl alacaktı. Hafifçe söylemek gerekirse, bekleme uzun sürecek.

Voyager 1 tarafından çekilen 6 milyar kilometrelik bir mesafeden Dünya'nın fotoğrafı (ok üzerinde). Uzay aracı bu mesafeyi 13 yılda kat etti.

Daha hızlı uçmanın bir yolunu bulabilir veya birkaç bin yıl boyunca kabul edip uçabilirsiniz. O zaman sadece yolculuğa çıkanların uzak torunları son noktaya ulaşacaktır. Bu tam olarak sözde nesiller gemisi fikri - uzun bir yolculuk için tasarlanmış kapalı bir ekosistem olan uzay gemisi.

Kurguda, nesillerin gemileri hakkında birçok farklı hikaye var. Daha modern yazarlardan - Bernard Werber ("Star Butterfly") Harry Garrison ("The Captive Universe"), Clifford Simak ("Generation Achieved"), Brian Aldiss ("Non-Stop") tarafından yazılmıştır. Oldukça sık, ilk sakinlerin uzak torunları genellikle nereden uçtuklarını ve yolculuklarının amacının ne olduğunu unuturlar. Hatta, örneğin Robert Heinlein'in Evrenin Üvey Çocukları adlı romanında anlatıldığı gibi, tüm mevcut dünyanın bir gemiye indirgendiğine inanmaya bile başlamanız. Bir başka ilginç olay örgüsü, klasik Star Trek'in üçüncü sezonunun sekizinci bölümünde gösteriliyor; burada Enterprise mürettebatı, sakinleri görevlerini unutmuş olan bir nesil gemi ile bulunduğu yaşanabilir bir gezegen arasında bir çarpışmayı önlemeye çalışıyor. başlık.

Nesil geminin avantajı, bu seçeneğin temelde yeni motorlar gerektirmemesidir. Bununla birlikte, binlerce yıl boyunca dış kaynaklar olmadan var olabilecek, kendi kendini idame ettiren bir ekosistem geliştirmek gerekecektir. Ve insanların birbirlerini basitçe öldürebileceğini unutmayın.

1990'ların başında kapalı bir kubbe altında gerçekleştirilen Biyosfer-2 deneyi, bu tür seyahatler sırasında insanları bekleyebilecek bir dizi tehlikeyi gösterdi. Bu, ekibin birbirine düşman olan birkaç gruba hızlı bir şekilde bölünmesi ve havada oksijen eksikliğine neden olan zararlıların kontrolsüz üremesidir. Sıradan rüzgar bile, ortaya çıktığı gibi, çok önemli bir rol oynar - düzenli sallanma olmadan, ağaçlar kırılgan hale gelir ve kırılır.

Uzun bir uçuşun birçok sorununu çözmek, insanları uzun süreli askıya alınmış animasyona daldıran teknolojiye yardımcı olacaktır. O zaman ne çatışmalar korkunç, ne de can sıkıntısı ve yaşam destek sistemi minimum düzeyde gerektirecek. Ana şey, ona uzun süre enerji sağlamaktır. Örneğin, bir nükleer reaktör yardımıyla.

Kuşaklar gemisi temasıyla ilgili olarak bilim adamı Andrew Kennedy tarafından açıklanan Wait Calculation adlı çok ilginç bir paradoks vardır. Bu paradoksa göre, yeni, daha hızlı yollar hareket, sonraki gemilerin orijinal yerleşimcileri geçmesine izin verdi. Dolayısıyla varış zamanında, daha sonra yola çıkan sömürgecilerin uzak torunları tarafından hedefin zaten aşırı kalabalık olması mümkündür.

"Alien" filminde askıya alınmış animasyon için kurulumlar.

Nükleer bombaya binmek

Torunlarımızın torunlarının yıldızlara ulaşmasından memnun olmadığımızı ve yüzümüzü yabancı bir güneşin ışınlarına maruz bırakmak istediğimizi varsayalım. Bu durumda, kendisini bir insan ömründen daha kısa sürede komşu bir yıldıza ulaştıracak hızlara çıkabilen bir uzay aracı olmadan yapılamaz. Ve burada eski güzel nükleer bomba yardımcı olacaktır.

Böyle bir gemi fikri 1950'lerin sonlarında ortaya çıktı. Uzay aracı güneş sistemi içindeki uçuşlar için tasarlandı, ancak yıldızlararası seyahat için de kullanılabilir. Çalışma prensibi şu şekildedir: kıç arkasına güçlü bir zırhlı plaka yerleştirilmiştir. Uzay aracından uçuşun tersi yönünde, küçük (100 metreye kadar) bir mesafede patlatılan düşük güçlü nükleer yükler eşit olarak çıkarılır.

Yükler, patlama ürünlerinin çoğu uzay aracının kuyruğuna yönlendirilecek şekilde tasarlanmıştır. Yansıtıcı plaka darbeyi alır ve amortisör sistemi aracılığıyla gemiye iletir (onsuz, aşırı yükler mürettebat için ölümcül olacaktır). Yansıtıcı plaka, her patlamadan sonra yeniden püskürtülen bir grafit yağlayıcı kaplama ile bir ışık parlaması, gama radyasyonu ve yüksek sıcaklıktaki plazmanın zarar görmesinden korunur.

NERVA projesi bir nükleer roket motoru örneğidir.

İlk bakışta, böyle bir plan çılgınca görünüyor, ancak oldukça uygulanabilir. Eniwetok Mercan Adası'ndaki nükleer testlerden biri sırasında, patlamanın merkezinden 9 metre uzağa grafit kaplı çelik küreler yerleştirildi. Testten sonra, sağlam bulundular ve gemi için grafit korumasının etkinliğini kanıtladılar. Ancak 1963 yılında imzalanan "Nükleer Silahların Atmosferde, Uzayda ve Su Altında Test Edilmesinin Yasaklanmasına Dair Antlaşma" bu fikre son vermiştir.

Arthur C. Clarke, Discovery One uzay aracına 2001: A Space Odyssey'e bir tür nükleer patlayıcı tahrik ile güç vermek istedi. Bununla birlikte, Stanley Kubrick, seyircinin bunu Dr. Strangelove veya How I Stopped Being Afraid and Loved the Atomic Bomb adlı filminin bir parodisi olarak görmesinden korktuğu için bu fikirden vazgeçmesini istedi.

Bir dizi nükleer patlama ile hangi hız geliştirilebilir? Bilgilerin çoğu, 1950'lerin sonlarında Amerika Birleşik Devletleri'nde bilim adamları Theodore Taylor ve Freeman Dyson'ın katılımıyla geliştirilen Orion patlayıcı projesi hakkında var. 400.000 tonluk geminin ışık hızının% 3,3'üne hızlandırılması planlandı - o zaman Alpha Centauri sistemine uçuş 133 yıl sürecekti. Ancak mevcut tahminlere göre bir gemi benzer şekilde ışık hızının %10'una kadar hızlandırılabilir. Bu durumda uçuş yaklaşık 45 yıl sürecek ve bu da mürettebatın varış noktasına varmadan önce hayatta kalmasını sağlayacak.

Elbette böyle bir geminin inşası çok pahalı bir iştir. Dyson, Orion'un bugünün dolarlarında inşa edilmesinin yaklaşık 3 trilyon dolara mal olacağını tahmin ediyor. Ancak küresel bir felaketin gezegenimizi tehdit edeceğini öğrenirsek, nükleer darbe motorlu bir geminin insanlığın hayatta kalmak için son şansı olması muhtemeldir.

gaz devi

Orion fikirlerinin bir başka gelişmesi, 1970'lerde British Interplanetary Society'den bir grup bilim insanı tarafından geliştirilen Daedalus insansız uzay aracı projesiydi. Araştırmacılar, insan ömrü boyunca en yakın yıldızlardan birine ulaşabilen insansız bir uzay aracı tasarlamak için yola çıktılar. Bilimsel araştırma ve alınan bilgiyi Dünya'ya iletir. Çalışmanın temel koşulu, yakın gelecekte mevcut veya öngörülen teknolojilerin projede kullanılmasıydı.

Uçuşun hedefi bizden 5.91 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Barnard Yıldızıydı - 1970'lerde birkaç gezegenin bu yıldızın etrafında döndüğüne inanılıyordu. Artık bu sistemde gezegen olmadığını biliyoruz. Daedalus'un geliştiricileri, gemiyi 50 yılı aşmayan bir sürede varış noktasına ulaştırabilecek bir motor yaratmayı amaçladı. Sonuç olarak, iki aşamalı bir aparat fikrini ortaya attılar.

Gerekli ivme, özel bir tahrik sistemi içinde meydana gelen bir dizi düşük güçlü nükleer patlama ile sağlandı. Yakıt olarak, yüksek enerjili bir elektron ışını ile ışınlanan bir döteryum ve helyum-3 karışımından elde edilen mikroskobik granüller kullanıldı. Projeye göre motorda saniyede 250'ye kadar patlama meydana gelmiş olmalıydı. Meme, geminin elektrik santralleri tarafından yaratılan güçlü bir manyetik alandı.

Plana göre, geminin ilk aşaması iki yıl çalıştı ve gemiyi ışık hızının %7'sine kadar hızlandırdı. Daedalus daha sonra kullanılmış tahrik sistemini fırlatarak kütlesinin çoğunu attı ve ikinci aşamasını başlattı, bu da ışığın %12.2'lik son hızına ulaşmasına izin verdi. Bu, lansmanından 49 yıl sonra Barnard's Star'a ulaşmayı mümkün kılabilirdi. Dünya'ya bir sinyal iletmek 6 yıl daha alacaktı.

Daedalus'un toplam kütlesi, 50.000'i termonükleer yakıt olmak üzere 54.000 ton idi. Bununla birlikte, iddia edilen helyum-3 Dünya'da son derece nadirdir - ancak gaz devlerinin atmosferlerinde bol miktarda bulunur. Bu nedenle, Jüpiter'de atmosferinde "yüzen" otomatik bir bitki kullanarak helyum-3 üretmeyi amaçlayan projenin yazarları; tüm madencilik süreci yaklaşık 20 yıl sürecektir. Jüpiter'in aynı yörüngesinde, daha sonra başka bir yıldız sistemine fırlatılacak olan geminin son montajını yapması gerekiyordu.

Daedalus konseptinin tamamındaki en zor unsur, tam olarak helyum-3'ün Jüpiter'in atmosferinden çıkarılmasıydı. Bunu yapmak için Jüpiter'e uçmak (ki bu da o kadar kolay ve hızlı değil), uydulardan birine bir üs kurmak, bir tesis inşa etmek, bir yerde yakıt depolamak gerekiyordu ... Ve bu güçlü radyasyondan bahsetmiyor. gaz devinin etrafındaki kayışlar, teknisyenler ve mühendisler için hayatı daha da zorlaştıracak.

Diğer bir sorun da Daedalus'un yavaşlayamaması ve Barnard's Star'ın yörüngesinde dolaşamamasıydı. Gemi ve fırlattığı sondalar, bir uçuş yörüngesi boyunca yıldızın yanından geçecek ve birkaç gün içinde tüm sistemin üstesinden gelecekti.

Şimdi İngiliz Gezegenler Arası Derneği'nin himayesinde faaliyet gösteren yirmi bilim insanı ve mühendisten oluşan uluslararası bir grup, Icarus uzay aracı projesi üzerinde çalışıyor. "Icarus", son 30 yılda biriken bilgi ve teknolojiyi dikkate alarak Daedalus'un bir tür "yeniden yapımı" dır. Ana çalışma alanlarından biri, Dünya'da üretilebilecek diğer yakıt türlerinin araştırılmasıdır.

ışık hızında

Bir uzay gemisini ışık hızına çıkarmak mümkün mü? Bu sorun birkaç yolla çözülebilir. Bunlardan en umut verici olanı, antimaddeye dayalı bir imha motorudur. Çalışma prensibi şu şekildedir: antimadde, sıradan madde ile temas ettiği çalışma odasına beslenir ve kontrollü bir patlama oluşturur. Patlama sırasında üretilen iyonlar motor memesinden dışarı atılarak itme kuvveti oluşturur. Olası tüm motorlar arasında, imha motoru teorik olarak en yüksek hızlara ulaşmanıza izin verir. Madde ve antimaddenin etkileşimi muazzam miktarda enerji açığa çıkarır ve bu süreçte oluşan parçacıkların dışarı akış hızı ışık hızına yakındır.

Ama sonra yakıt çıkarma sorunu var. Antimaddenin kendisi uzun zamandır bilim kurgu olmaktan çıktı - bilim adamları ilk olarak 1995'te antihidrojeni sentezlemeyi başardılar. Ancak yeterli miktarlarda elde etmek imkansızdır. Şu anda, antimadde sadece parçacık hızlandırıcıların yardımıyla elde edilebilir. Aynı zamanda ürettikleri maddenin miktarı gramın çok küçük kesirleriyle ölçülür ve maliyeti astronomik tutarlardır. Bir gram antimaddenin milyarda biri için, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nden (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın yaratıldığı yerin aynısı) bilim adamları birkaç yüz milyon İsviçre frangı harcamak zorunda kaldılar. Öte yandan, üretim maliyeti giderek azalacak ve gelecekte çok daha kabul edilebilir değerlere ulaşabilecektir.

Ayrıca, antimaddeyi depolamanın bir yolunu bulmamız gerekecek - sonuçta, sıradan madde ile temas ettiğinde anında yok oluyor. Çözümlerden biri, antimaddeyi ultra düşük sıcaklıklara soğutmak ve tankın duvarlarıyla temas etmesini önlemek için manyetik tuzaklar kullanmaktır. Şu anda, antimadde için kayıt saklama süresi 1000 saniyedir. Tabii yıllar değil, ama ilk kez antimaddenin sadece 172 milisaniye tutulduğu gerçeğini hesaba katarsak ilerleme var.

Ve daha da hızlı

Çok sayıda bilim kurgu filmi bize diğer yıldız sistemlerine birkaç yıldan çok daha hızlı ulaşabileceğinizi öğretti. Warp sürücüsünü veya hiperuzay sürücüsünü çalıştırmanız, koltuğunuzda rahatça arkanıza yaslanmanız yeterlidir - ve birkaç dakika içinde galaksinin diğer tarafında olacaksınız. Görelilik teorisi, ışık hızından daha yüksek hızlarda seyahat etmeyi yasaklar, ancak aynı zamanda bu kısıtlamaları aşmak için boşluklar bırakır. Uzay-zamanı yırtabilir veya uzatabilirsek, herhangi bir yasayı çiğnemeden ışıktan daha hızlı seyahat edebilirdik.

Uzaydaki boşluk daha çok solucan deliği veya solucan deliği olarak bilinir. Fiziksel olarak, uzay-zamanın iki uzak bölgesini birbirine bağlayan bir tüneldir. Derin uzaya gitmek için neden böyle bir tünel kullanmıyorsunuz? Gerçek şu ki, böyle bir solucan deliğinin yaratılması, evrenin farklı noktalarında iki tekilliğin varlığını gerektirir (karadeliklerin olay ufkunun ötesinde olan budur - aslında en saf haliyle yerçekimi), bu da uzayı kırabilir- zaman, yolcuların hiper uzayda yolu "kesmesine" izin veren bir tünel yaratıyor.

Ek olarak, böyle bir tüneli kararlı bir durumda tutmak için, negatif enerjili egzotik madde ile doldurulması gerekir - ve böyle bir maddenin varlığı henüz kanıtlanmamıştır. Her halükarda, yalnızca bir süper uygarlık, geliştirilmekte olan mevcut olandan binlerce yıl ileride olacak ve bizim bakış açımızdan teknolojileri sihir gibi görünecek bir solucan deliği yaratabilir.

İkinci, daha uygun fiyatlı seçenek, alanı "gerdirmektir". 1994 yılında, Meksikalı teorik fizikçi Miguel Alcubierre, geminin önündeki boşluğu sıkıştıran ve arkasını genişleten bir dalga oluşturarak geometrisini değiştirmenin mümkün olduğunu öne sürdü. Böylece, yıldız gemisi, kendisi ışıktan daha hızlı hareket edecek olan kavisli bir uzay "baloncuğu" içinde olacaktır, böylece gemi temel fiziksel ilkeleri ihlal etmeyecektir. Alcubierre'nin kendisine göre, .

Doğru, bilim adamının kendisi, böyle bir teknolojiyi pratikte uygulamanın imkansız olacağını düşündü, çünkü bu, muazzam miktarda kütle enerjisi gerektirdi. İlk hesaplamalar, mevcut tüm Evrenin kütlesini aşan değerler verdi, sonraki iyileştirmeler onu "sadece" Jüpiter'e indirdi.

Ancak 2011'de NASA'nın Eagleworks araştırma grubuna başkanlık eden Harold White, bazı parametreler değiştirilirse Alcubierre'nin balonunun yaratılması için önceden düşünülenden çok daha az enerji gerektirebileceğini ve artık tüm gezegeni geri dönüştürmenin gerekli olmayacağını gösteren hesaplamalar yaptı. . White'ın grubu şimdi pratikte bir "Alcubierre balonu" olasılığı üzerinde çalışıyor.

Deneyler sonuç gösteriyorsa, bu, ışık hızından 10 kat daha hızlı seyahat etmenizi sağlayan bir motor yaratmanın ilk küçük adımı olacaktır. Elbette Alcubierre balonunu kullanan bir uzay aracı onlarca, hatta yüzlerce yıl sonra seyahat edecek. Ancak bunun gerçekten mümkün olabileceği ihtimali şimdiden nefes kesici.

Valkyrie'nin uçuşu

Neredeyse önerilen tüm yıldız gemisi tasarımlarının önemli bir dezavantajı var: on binlerce ton ağırlığındalar ve yaratılmaları, yörüngede çok sayıda fırlatma ve montaj işlemi gerektiriyor, bu da inşaat maliyetini bir büyüklük sırasına göre artırıyor. Ancak insanlık hala büyük miktarda antimadde elde etmeyi öğrenirse, bu hantal yapılara bir alternatifi olacaktır.

1990'larda yazar Charles Pelegrino ve fizikçi Jim Powell, Valkyrie olarak bilinen bir yıldız gemisi için bir tasarım önerdi. Uzay traktörü gibi bir şey olarak tanımlanabilir. Gemi, 20 kilometre uzunluğunda ağır hizmet tipi bir kabloyla birbirine bağlı iki imha motorundan oluşan bir demet. Paketin ortasında mürettebat için birkaç bölme var. Gemi, ilk motoru ışığa yakın hız kazanmak için kullanır ve ikincisi - yıldızın yörüngesine girerken onu söndürmek için. Sert bir yapı yerine kablo kullanılması sayesinde, geminin kütlesi sadece 2100 tondur (karşılaştırma için, ISS'nin kütlesi 400 tondur), bunun 2000 tonu motordur. Teorik olarak, böyle bir gemi ışık hızının %92'si kadar bir hıza çıkabilir.

Bu geminin Girişim Yıldızı adı verilen değiştirilmiş bir versiyonu, bilimsel danışmanlarından biri sadece Charles Pelegrino olan Avatar (2011) filminde gösteriliyor. Venture Star, bir antimadde sürüşüyle ​​Alpha Centauri'de fren yapmadan önce lazerler ve 16 kilometrelik bir güneş yelkeniyle hızlanan bir yolculuğa çıkıyor. Dönüş yolunda sıra değişir. Gemi 7 yıldan daha kısa bir sürede ışık hızının %70'ine çıkabiliyor ve Alpha Centauri'ye uçabiliyor.

yakıtsız

Hem mevcut hem de gelecekteki roket motorlarının bir sorunu var - başlangıçta yakıt her zaman kütlelerinin çoğunu oluşturuyor. Bununla birlikte, yanlarına hiç yakıt alması gerekmeyecek yıldız gemileri için tasarımlar var.

1960 yılında fizikçi Robert Bassard, yıldızlararası uzayda hidrojeni bir füzyon motoru için yakıt olarak kullanacak bir motor konseptini önerdi. Ne yazık ki, fikrin tüm çekiciliğine rağmen (hidrojen evrendeki en yaygın elementtir), hidrojen toplama yönteminden hesaplananla biten bir takım teorik problemlere sahiptir. azami hızışığın %12'sini aşması olası değildir. Bu, Alpha Centauri sistemine uçmanın en az yarım yüzyıl alacağı anlamına geliyor.

Bir başka ilginç konsept ise güneş yelkeninin uygulanmasıdır. Dünya yörüngesinde veya Ay'da devasa, süper güçlü bir lazer inşa ederseniz, enerjisi, dev bir güneş yelkeniyle donatılmış bir yıldız gemisini yeterince yüksek hızlara dağıtmak için kullanılabilir. Doğru, mühendislerin hesaplarına göre, 78.500 ton ağırlığındaki insanlı bir gemiye ışık hızının yarısı kadar bir hız verebilmek için, 1000 kilometre çapında bir güneş yelkeni gerekli olacaktı.

Güneş yelkenli bir yıldız gemisiyle ilgili bir başka bariz sorun da, bir şekilde yavaşlatılması gerektiğidir. Çözümlerinden biri, hedefe yaklaşırken yıldız gemisinin arkasına ikinci, daha küçük bir yelken açmaktır. Ana gemi gemiden ayrılacak ve bağımsız yolculuğuna devam edecek.

***

Yıldızlararası seyahat çok karmaşık ve maliyetli bir girişimdir. Nispeten kısa bir sürede uzay mesafesini kat edebilecek bir gemi yaratmak, gelecekte insanlığın karşı karşıya kalacağı en iddialı görevlerden biridir. Elbette bu, tüm gezegenin olmasa da birkaç devletin çabalarını gerektirecektir. Şimdi bir ütopya gibi görünüyor - hükümetlerin çok fazla endişesi ve para harcamak için çok fazla yolu var. Mars'a bir uçuş, Alpha Centauri'ye bir uçuştan milyonlarca kat daha kolaydır - ve yine de, kimsenin şimdi bunun gerçekleşeceği yılı adlandırmaya cesaret etmesi pek olası değildir.

Ya tüm gezegeni tehdit eden küresel bir tehlike ya da iç çekişmeleri aşabilen ve beşiğinden ayrılmak isteyen tek bir gezegen uygarlığının yaratılması bu yöndeki çalışmaları canlandırabilir. Bunun zamanı henüz gelmedi - ama bu asla gelmeyecek anlamına gelmiyor.

Bir yıldıza uçmak mümkün mü? En azından en yakını?

Bilim ve teknolojinin gelişimi bir dalgayı andırır. iyi hayır. Yine evet ve yine hayır. Ama sonunda neyse Evet!

Yıldızlara uçmak mümkün mü?

En azından bir sonrakine?

İMKANSIZ YOK. Asla! Milyarlarca ve milyarlarca ton yakıta ihtiyaç var. Ve hepsini yörüngeye taşımak için sadece hayal edilemez miktarda yakıt. İmkansız.

EVET MÜMKÜN. Sadece 17 gram antimadde gereklidir.

İMKANSIZ YOK. 17 gram antimadde 170 trilyon dolar değerinde!

EVET MÜMKÜN. Antimaddenin fiyatı sürekli düşüyor. 2006'da NASA'ya göre 1 gram zaten 25 milyar dolar değerinde.

İMKANSIZ YOK. 100 gram antimadde üretseniz ve şimdi olduğu gibi 1000 saniye değil, yıllarca saklamayı öğrenseniz bile. Önemli değil. 17 gram antimadde, Hiroşima'ya atılan yaklaşık 22 atom bombasıdır. Lansman sırasında hiç kimse böyle bir riske izin vermez. Ne de olsa antimadde için bir tuzak, kendi içinde ne kadar güvenilir olursa olsun, yok edildiğinde antimadde madde ile etkileşime girecektir. Ve trajedi kaçınılmazdır.

EVET MÜMKÜN. NASA, en "çılgın" enstitüde olmasına rağmen, bir antimadde toplayıcı http://www.membrana.ru/particle/2946 sipariş etti. Sonuçta, güneş evreninde antimadde var. Ve hesaplanan motorlar, ışık hızının %70'i kadar hızlara ulaşabiliyor http://ria.ru/science/20120515/649749893.html. Yani yıldızlara uçuş, yavaş yavaş temel bilimin elinden uygulamalı bilimin eline geçiyor.

Kaydedilmemiş bir noktayı vurgulamak istiyorum. Birçoğu nasıl uçulacağını söylüyor? Belirli bir zamanda bir yıldıza uçmak için hangi yakıt gereklidir? (örneğin, α - Centauri'ye olan mesafe yaklaşık 4.365 ışıkyılıdır).

Bu soruları kendi bakış açımdan cevaplamaya çalışacağım. Nasıl uçulur? Şu anda en uygun yıldız gemisinin gezegenimiz Dünya olduğunu söyleyebilirim. Dünya'da, bir kişinin ve çevresindeki dünyanın bir yıldız yolculuğunda hayatta kalması için ihtiyaç duyduğu her şey var. Belirli bir zamanda bir yıldıza uçmak için hangi yakıt gereklidir?

Cevabım şu şekilde olacak. Yıldız gemisinin yakıtı güneş enerjisi ve ısı olacak. Güneş, herhangi bir zamanda en güçlü ve dayanıklı enerji kaynağıdır. Güneş yanar ve Dünyamıza sıcak ışınlar sağlarken, yıldız gemimiz Güneş'in önderlik ettiği kozmik genişliklerde gezinmeye devam ediyor.

Uzay gezimiz için yaklaşık hesaplamalar yaptım. Güneş yakıtımız bitmeden önce yıldız gemimizde ne kadar uçacağız? Güneş'in yanması için yaklaşık 4,57 milyar yıl kaldı. Bu süre zarfında, Samanyolu galaksimizin merkezi etrafında Dünya üzerinde yaklaşık 18 yörünge uçacağız. Güneş'in ömrü ve Güneş'in galaksinin merkezi etrafındaki dönüş hızı dikkate alındığında galaksilerin merkezi etrafında kat edilen mesafe yaklaşık 220 km/s'ye eşittir. Yıldız seferi yolumuz 3.17 10 ^ 19 km = 3.3514 10 ^ 6 ışıkyılı olacaktır. Uzay gezimiz sırasında, yıldız gemisi (Dünya gezegeni) bize yakın olan M31 galaksisine (Andromeda Bulutsusu) ulaşmış olacaktı. Biz ve Dünyamız her gün 19.008,000 km uçuyoruz. Tüm hayatımız boyunca Dünya denen gemimizde uzayda yolculuk ettik...

Teşekkürler!!!

Çalışmayacak. Yıldızlararası mesafeler, oldukları gibi ve olacak, bizim olduğu gibi, zaten Andromeda galaksisinde olacağız. Ne de olsa, şu anda içinde yaşadığımız Galaksinin bu bileşeninde çok az değişecekler. Ancak buradaki en önemli şey, 4,5 milyar yıl içinde kuasarlara hayranlıkla bakmak için hafta sonu uçuyor olacağımızdır. Ve artık prensipte buna ihtiyacımız olmayacak

Nicholas! Cevabınız esasen Folko'nun önerisiyle örtüşüyor. Dünya'da oturuyoruz ve onunla birlikte Galaksi boyunca seyahat ediyoruz. Ancak, bence, bu seçenek biraz pervasız. Birincisi, Galakside Güneş ile birlikte hareket ederken diğer yıldızlara yaklaşma şansımız pek yok. Bu, onları yakından inceleyemeyeceğimiz anlamına gelir. Böyle bir şans düşerse, o zaman çok sıkı olmamız gerekecek. Evinizi diğer yıldızlardan uzak tutmak daha iyidir.

Bu bağlamda, evde kalmanın, tabiri caizse, güneş sisteminizde "kendinizi daha iyi düzeltmenin" en iyi strateji olmadığı açıkça ortaya çıkıyor. Dünyamızın başına çok az şey gelebilir. Bu nedenle, her ihtimale karşı, yaşamak için yeni bir yer bulmayı önceden düşünmek daha iyidir. Elbette, gökbilimcileri bir teleskopun yanında oturmanın ve çok dolaylı verilere dayalı modeller inşa etmenin daha iyi olduğunu anlıyorum. Ancak bu yol, en hafif tabirle pek bilgilendirici değildir. Güneş sistemi dışındaki diğer nesneler hakkında doğrudan yerinde bilgi almak daha iyidir. Eminim ki Dünya'dan asla göremeyeceğiniz kadar "mucize" görmek mümkün olacaktır. Bu bağlamda, Amerikalıların aya yaptığı seferler öncelikle şüphelidir. Yeni bir şey keşfetmediler. Bu beni şüpheye düşürüyor.

Viktor Mihayloviç, aslında aklımda biraz farklıydı. İlk önce güneş sistemi içinde rahat olmanız gerektiğine inanıyorum. Buna paralel olarak insanlık, makul süreler içerisinde, yıldızlararası mesafelerin kesişimini fark etmemize yardımcı olacak fiziksel ve ardından teknik fikirlere ulaşacaktır diye düşünüyorum. Şunlar. Bence her şeyin bir zamanı var.

Ve yaşam için yedek bir palet planına gelince, hem Mars hem de Venüs ve devlerin gezegenlerinin uyduları var, Merkür de uygundur.

Seryozha! Zamanında her şeyin pahasına - bu biraz bununla ilgili değil. Uzayda veya ışık hızına yakın veya daha yüksek hızlarda seyahat etmenin bir yolunu bulana kadar, o zaman elimizden geldiğince güneş sistemine yerleşeceğiz. Ancak yıldızlara, en azından en yakınlarına uçmanın bir yolu olduğu anda, hemen bunu yapmak için meraklılar olacaktır. Yani, "İlk yıldıza kadar bekliyoruz..." Diğer yandan Nikolai, Dünya'nın kendisinde ataletle uçmayı teklif ediyor. Burada anlaştık. Yani hiçbir şeye uçmayacağız ve uçarsak uçmasak daha iyi olur.

Mars, Venüs veya Merkür'e gelince, anlamadım. Mars'ta bile orada yaşayamayacağız. Mars'ın hala yaşanabilir bir gezegene dönüşebilmesi gerekiyor. Ve Venüs ve Merkür hakkında - burası gerçekten kötü. Gezegenleri nasıl dünyalaştıracağımızı öğrenirsek, diğer yıldızlara da uçabileceğimizi düşünüyorum. Bu görevler şimdi karşılaştırılabilir karmaşıklıkta görünmektedir.

Bir yıldıza uçmak 5 yıl sürer ve bu arada dünyada 50-100 yıl geçecek. İnsanların, Strugatsky destanından Bykov gibi, böyle bir şey yapmaya hazır olduğu zamanlar geçti (muhtemelen). Ancak zamanında orada olacak şekilde uçmak, ancak o zaman tanıdık dünyaya dönmek daha kolaydır. Ayrıca gezegenlerin olduğu yerlere, tercihen yeşil bölgeye ve tercihen taş olanlara uçmak gerekir, oksijenli bir atmosfer iyi olur. Ve 30 pc'lik bir yarıçap içinde böyle olduğu gerçeği değil. Sadece biraz uçmak için uçmak mantıklı. Bundan çok az bilimsel sonuç elde edeceksiniz, oradaki misyonun yıldız hakkında öğrendiği her şey, görev oraya uçtuğu ve sinyalin oradan geldiği zamandan sonra, bu veriler eskimiş olacak.

Merkür'e gelince, orada kutup bölgelerinde yaşayabilirsiniz, suyun ve nispeten düşük sıcaklıkların olduğu birkaç bölge vardır. Venüs balon veya benzeri bir şeydir. Mars - kubbeli şehirlerin kutup bölgelerinde inşaat, neden olmasın? Önümüzdeki 50-100 yıl içinde üstü kapalı büyük konut tesisleri inşa etme teknolojisinin, bunu karşılayabilecek bir düzeye ulaşacağına inanıyorum.

Seryozha! Bugün bilinen fizik çerçevesinde akıl yürüttüğünüzü anlıyorum. SRT'ye güveniyorsanız, dediğiniz gibi öyle olacaktır. Uygun zamanda 5 yıl uçun - Dünya sisteminde ışık hızına yakınlığa bağlı olarak onlarca ve yüzlerce yıl olacaktır. Ancak, SRT büyük olasılıkla genel bir teori değildir. Ek boyutlar varsa, ışık hızının hidrodinamikteki ses hızı gibi bir durumu olacaktır. Bu nedenle, özellikle ek boyutların varlığına ilişkin kanıtlar, henüz doğrudan elde edilmemiş olsa da, fizikteki tüm araştırmaların giderek daha önemli bir yönü haline geldiğinden, soruna daha geniş bir şekilde bakmak gerektiğini düşünüyorum. Bu yönde çalışmamız gerekiyor.

Işık hızı eşiğini aşmayı başarırsak, bir sonraki hız sınırı sınırının çok ötesinde olabilir. Bu da en yakın yıldızlara saatler ve dakikalar içinde ulaşmanın mümkün olduğu anlamına geliyor. Ve bu farklı bir durum. Bu arada, elbette, en yakın yıldızlara uçuş modelleri oluşturmakta sınırlıyız.

Merkür'e gelince, insanlık bir bütün olarak orada yaşamayacak. Ve çok az su var ve alan çok sınırlı ve sıcaklığın yanı sıra radyasyon da devasa. İhtiyacınız olan her şeyi bir yerden alırsanız, Venüs'ün kükürt bulutlarında da yaşayabilirsiniz. Ama eğer Dünya yoksa, onu alacak hiçbir yer de olmayacaktır. Mars'ta da aynı. Dünya dışında her yerde üç sorun (şimdilik!), - oksijen, su, radyasyon.

Antimaddeden güç alan bir motora sahip bir gemi inşa etmek daha da ilginç. Tasarım özellikleri, ışık hızının %70'i hızında ve bu hızda bir motor oluşturmaya engel olmadığı için, pratikte zaman ve uzay paradoksları incelenebilir. Fakat derin fizik yasalarını ortaya çıkarmak için %70 yeterli olacak mı?

Antimaddeden güç alan bir motora sahip bir gemi inşa etmek daha da ilginç.

Projede bile böyle bir motor yok. Ama varsa bile, yakıt yoksa nasıl test edilir. Ve bazı fizikçilerin antimaddenin gram cinsinden elde edilebileceği varsayımları sadece varsayımlardır. Aslında, yaratılması, saklanması ve kullanımı ile ilgili teknik olarak tek bir sorun çözülmemiştir.

Size hatırlatmama izin verin, nükleer enerji yaratmanın çok daha basit bir sorunu hala çok büyük maliyetler gerektiriyor. Nükleer roket motoru yaratıldı, ancak asla bir stand şeklinde uçmadı. Atomik kurulumlardan daha zor, ama yine de çok daha kolay, sıradan yüksek sıcaklıklı plazmayı hapsetme sorunu, antimaddeyi hapsetme sorunundan çözülmedi. Buna, çeşitli parçacıklar ve tozlarla dolu bir boşlukta ışık hızına yakın bir hızda hareketin uygulanmasıyla ilgili bir sürü çözülmemiş sorun eklenir. Dolayısıyla böyle bir geminin inşası umutsuz bir projedir. Sorun temelde farklı bir şekilde çözülmelidir.

Skolkovo'nun başvuruyu kabul ettiği bilgisini buldum " Sürekli hareketli makine". Pekala, buna "vakum enerjisi elde etmek için kurulum" demek uygun olur. Ama hayır - "sürekli hareket". http://lenta.ru/news/2012/10/22/inf/ Yani gerçekten her şey değil Bireysel fizikçilerin kanıta dayalı bilgi olduğunu söyledikleri.

Nanogemi fikri kendi içinde ilginçtir. Ancak motorlarda aşılmaz bir sorun var. Örneğin, kimyasal yakıtla Dünya yörüngesinden Mars'a fırlatılan bir roket, yük, küçük olamaz. Ve diğer motorlar da uygun değildir. Boyutlara göre. Tüm anlam kaybolur. Bu durumdaki tek rakip antimaddedir.

Bir antimadde toplayıcı zinciri - onun depolama - nano uzay gemileri inşa ederseniz, Yakın Uzay'ın keşfi farklı bir hızda ilerleyecektir. Ama görünüşe göre bu sadece ilginç bir fikir.

Bu paradokslar, LHC de dahil olmak üzere, ışık hızının 0,999999 hızlarında yer tabanlı hızlandırıcılar üzerinde incelenebilir. Bu konu hakkında bu hızlarda uzay yolculuğunun fizibilitesi. Folko'nun daha önce de söylediği gibi, önemli konu niyet alınan araştırma bilgilerinin Dünya'ya iletilmesi. Nanoanteni ve nanoenerjisi olan bir nanogemi için radyo iletiminin etkili olması pek olası değildir. Başka bir yol da Dünya'ya ışık hızının 0,7'si hızında bilgi içeren bir kapsül göndermektir, ancak bu daha da uzun sürecektir.

Sol yazıyor:

ışık hızının 0,999999 hızında çalışın.

Başka bir bakış açısı makul ve iyimser görünüyor:

zhvictorm yazıyor:

Kadar Biz icat etmedi uzayda seyahat etmenin bir yolu veya başka bir şekilde hızlarla... ışık hızından daha büyük. Fakat bir yol olduğu anda yıldızlara uçun...

İvan yazar:

Eğer karasal uygarlık için sadece bu tür hızlar veya dahası, ışık hızının %70'i mevcutsa, o zaman gerçekten sadece hakkında konuşabiliriz. uzay yolculuğunun fizibilitesi.

Evet. Daha doğrusu, böyle bir durumda genellikle uygunsuz(uzun mesafeler). Bulmak gerek yeni fiziksel fikirler, uzay-zamanın yapısını daha derin bir düzeyde açıklayan ve dolayısıyla ışık hızıyla ilişkili sınırlamayı aşma olasılığı.

Genel olarak, fikir uzay nanogemileri- ilginç!

En yakın yıldızın etrafındaki uzayın incelenmesi ve olası yerleşimi için hem ışık hızının %70'i hızında hem de doğal bir kaynağın yakıt şeklinde kullanılmasından zarar gelmez.

Müdahale etmeyecekler, ama onları nereden alabilirim? Işık hızının %70'ine nasıl ulaşacağımızı henüz bilmiyoruz, aynı zamanda güneş sisteminde 10-20 km/s hızlarda aktif navigasyonu nasıl gerçekleştireceğimizi de bilmiyoruz.

Bu sadece yakıtla ilgili. Antimadde hala saf fantezi, özellikle de bu maddenin maliyeti dolar olarak ifade ediliyor. Şimdi yapabilecekleri belki birkaç yüz antihelium atomu ve hepsi bu. Ancak, bir saniyenin çok küçük kesirleri için var olurlar. Yani hepsi fantezi. Sanırım yıldızlara, hakkında hala hiçbir şey bilmediğimiz tamamen farklı şekillerde ulaşmamız gerekecek.

tabii ki projeler daha çok K.E değil bir seviyeye benziyorlar. Tsiolkovsky ve N.I. Kibalçiç. Ancak, bu alanda daha fazla çalışmak için herhangi bir temel, temel engel görmüyorum. Ayrıca bahsettiğim TEMEL'den bilim antimaddesi sorunsuz bir şekilde geçiş yapar UYGULAMALI. Ve modern deneysel fiziğin maliyeti göz önüne alındığında, PRATİK uygulamalar uzay araştırmaları için daha iyi antimaddeye sahip olacak. Işık hızının %70'i gibi bir rakam elbette hesaplanmıştır. Ancak hesaplamaların kendisi mevcut bilgi düzeyine dayanmaktadır.

Prokofiev E.P.'nin düşüncelerine gelince. daha sonra nanoteknolojiler ve antimadde teknolojilerinin kombinasyonuna ilişkin önerileri özellikle ilginç ve umut verici görünüyor. Antimaddeden güç alan motorlarla nanogemilerin yaratılması. O zaman, halihazırdaki antimadde miktarı hızla Uranüs'e uçacak. Nano Society'nin bir üyesi olduğu düşünülürse, muhtemelen neden bahsettiğini biliyordur.

Halk yazıyor:

Neden yıldızlara uçmamız gerekiyor? Bana burada Güneş'in "esaretinde" bir yer edinmek çok daha önemli görünüyor.

Bu, akıllı bir adamın, aklı başında ve rasyonel bir insanın sorusudur. Moskova Devlet Üniversitesi'nin kurucusunun umutsuzca modası geçmiş olduğunu düşünüyor musunuz?

“Yıldızların uçurumu dolu! Yıldızların sayısı yok, dipteki uçurum! M.V. Lomonosov.

Tabii ki, Moskova ciddi beklentiler sunuyor, ancak böyle bir taşra köyü var. Veshkayma v Ulyanovsk bölgesi. Bu harika yerde, ev yapımı bir teleskop yapan ve uzak yıldızları manevi bir huşu ile izleyen rüya gibi bir çocuk yaşıyordu. Öğretmenler ve ebeveynler gece astronomik gözlemlerini yasaklamaya çalıştı, sınıf arkadaşları anlamadı, ancak herkes bu çocuğun olağandışı amacını hissetti ve ... gurur duydular, böyle bir "eksantrik" yanlarında yaşıyorlar.

Hevesli bir müzisyen ünlü besteciye şu sözlerle geldi: "Senin gibi çalmayı öğrenmek istiyorum." Usta şaşırır: "Tıpkı benim gibi mi? Senin yaşındayken ilahi müzik yaratmayı ve Tanrı gibi çalmayı hayal ediyordum... ve çok az şey başardım. Kendine böyle sıradan bir hedef koyarsan sana ne olacak?"

Uzaydaki önemli gelişmelere rağmen, kozmos dünyalılar için hala büyük ölçüde bir gizemdir. Kelimenin tam anlamıyla Ay'a izini bırakmış olan insan, Alpha Centauri gibi en yakın yıldızlardan hala ulaşılamaz bir mesafede duruyor. Ancak durum yakında değişebilir.

Alpha Centauri ve Güneş'in Boyutları. Kaptsov Ruslan | Wikimedia Commons

Ünlü İngiliz teorik fizikçi Stephen Hawking ve Rus milyarder Yuri Milner, Alpha Centauri sisteminin potansiyel yaşanabilir bölgesini incelemek için 12 Nisan'da.

Dünyanın en yakın yıldızına giden yol, projenin bir parçası olarak piyasaya sürülecek nanocihazlar için üstesinden gelmek için 4,3 ışıkyılından fazla. atılım yıldız çekimi, yaklaşık 20 yıl sürecek. Bununla birlikte, projenin pratik uygulamasının önümüzdeki yıllarda başlaması pek olası değildir, bu nedenle şimdilik sadece konunun teorik kısmını incelemek kalıyor. Evet, bilimsel makale canlı bilim Alpha Centauri hakkında en merak edilen beş gerçeği sunar.

1. Alpha Centauri bir yıldız değildir.

NASA sınıflandırmasına göre Alpha Centauri bir yıldız değil, bir yıldız sistemidir. Üç yıldızdan oluşur. Proxima Centauri, Dünya'ya en yakın olanıdır, ancak aynı zamanda yıldız üçlüsünün en sönük olanıdır. Diğer iki yıldız - Alpha Centauri A ve B - görsel olarak çok daha parlak bir çift yıldızdır. Ancak, doğrudan yan yana yer almazlar.

Karşılaştırma için, Dünya, Güneş'ten yaklaşık 150 milyon kilometre uzaklıkta yer almaktadır. Alpha Centauri A ve B arasındaki mesafe bu değerden yaklaşık 23 kat daha fazladır ve kabaca Güneş'ten Uranüs'e olan mesafeyle karşılaştırılabilir.

2. Dünya ile Alpha Centauri arasındaki mesafe çok büyük

Proxima Centauri, Dünya'dan 39.900.000.000.000 kilometre uzaklıkta, yani yaklaşık olarak 4.22 ışık yılına eşit uzaklıkta yer almaktadır. Yani, insanlığın ışık hızında hareket edebilen bir uzay aracı olsaydı, en yakın yıldıza yolculuk 4.22 yıl ve Alpha Centauri A ve B'ye - yaklaşık 4.35 yıl sürdü.

3. Alpha Centauri sisteminde bir gezegen var

2012'de bilim adamları, Alpha Centauri sisteminde, büyüklük ve kütle bakımından Dünya ile karşılaştırılabilir bir gezegenin keşfini duyurdular. Alpha Centauri B yörüngesinde dönüyor.

Alpha Centauri Bb olarak adlandırılan bu gezegenin yüzeyinin, yıldızın kendisine çok yakın olduğu için - yaklaşık 6 milyon kilometre uzaklıkta - erimiş lavla kaplı olduğu varsayılmaktadır. Bu gezegenin varlığı, bilim adamlarına, Alpha Centauri sisteminde, yüzeyde sıvı su ve atmosferde bulutlar bulunan "yaşanabilir bölge" olarak adlandırılan başka bir gezegenin var olabileceğine dair umut veriyor.

4. Alpha Centauri - parlak bir "yaşlı kadın"

Alpha Centauri A, gece gökyüzündeki en parlak dördüncü yıldızdır. Güneş gibi sarı yıldızlar kategorisine girer ve boyutunu yaklaşık %25 oranında aşar. Alpha Centauri B, Güneş'ten biraz daha küçük olan turuncu bir yıldızdır. Proxima Centauri, aksine, Güneş'ten yedi kat daha küçüktür ve kırmızı cüce kategorisine girer.

Ayrıca, üç yıldızın tümü Güneş'ten daha yaşlıdır. Yıldızımızın yaşı yaklaşık 4.6 milyar yıl ise, Alpha Centauri sisteminin yıldızları yaklaşık 4.85 milyar yaşındadır.

5. Güney yarım küre daha iyi bilir

Alpha Centauri, kuzey yarımkürenin çoğunda, yani 29 derece kuzey enleminin üzerinde yaşayanlarda görünmez.

Ancak Güney Yarımküre'deki gözlemciler onu gece gökyüzünde çıplak gözle görebilirler. Gökyüzünde Güney Haçı takımyıldızını bulmanız ve ardından parlak bir parıldayan nokta görünene kadar haçın yatay kısmı boyunca sola bakmanız yeterlidir. Yaz aylarında, ABD'nin Florida ve Teksas eyaletlerinin yanı sıra Meksika'nın bazı bölgelerinin sakinleri Alpha Centauri'yi doğrudan ufkun üzerinde görebilirler.

> > En yakın yıldıza gitmek ne kadar sürer?

Bulmak, en yakın yıldıza uçmak ne kadar sürer: Güneş'ten sonra Dünya'ya en yakın yıldız, Proxima Centauri'ye uzaklık, fırlatma açıklamaları, yeni teknolojiler.

Modern insanlık, yerli güneş sisteminin gelişimi için çaba harcıyor. Ama komşu bir yıldızı keşfetmeye devam edebilecek miyiz? Ve ne kadar en yakın yıldıza seyahat etme zamanı? Bu çok basit bir şekilde cevaplanabilir veya bilim kurgu alanına girebilir.

Günümüz teknolojilerinin konumundan konuşursak, gerçek rakamlar meraklıları ve hayalperestleri korkutacak. Uzayın inanılmaz derecede geniş olduğunu ve kaynaklarımızın hala sınırlı olduğunu unutmayalım.

Dünya gezegenine en yakın yıldızdır. Bu, ana dizinin orta temsilcisidir. Ama çevremizde çok sayıda komşu var, bu yüzden şimdiden bütün bir yol haritası oluşturabiliriz. Ama oraya varmak ne kadar sürer?

en yakın yıldız hangisi

Dünya'ya en yakın yıldız Proxima Centauri'dir, bu yüzden şimdilik hesaplamalarınızı onun özelliklerine göre yapmalısınız. Alpha Centauri üçlü sisteminin bir parçasıdır ve bizden 4,24 ışıkyılı uzaklıktadır. İkili yıldızdan 0.13 ışıkyılı uzaklıkta bulunan izole bir kırmızı cücedir.

Yıldızlararası yolculuk konusu gündeme gelir gelmez herkesin aklına hemen deformasyonun ve solucan deliklerine atlamanın hızı geliyor. Ancak bunların hepsi ya ulaşılamaz ya da kesinlikle imkansızdır. Ne yazık ki, herhangi bir uzun menzilli görev, birden fazla nesil alacaktır. En yavaş yöntemlerle başlayalım.

Bugün en yakın yıldıza gitmek ne kadar sürer?

Mevcut tekniğe ve sistemimizin limitlerine göre hesaplamalar yapmak kolaydır. Örneğin, Yeni Ufuklar misyonu 16 hidrazin monopropellant motor kullandı. Varış 8 saat 35 dakika sürdü. Ancak SMART-1 görevi iyon motorlarına dayanıyordu ve 13 ay iki hafta boyunca dünyanın uydusuna gitti.

Bu yüzden birkaç araç seçeneğimiz var. Ayrıca, dev bir yerçekimi sapanı olarak da kullanılabilir. Ancak bu kadar ileri gitmeyi planlıyorsak, tüm olası seçenekleri kontrol etmemiz gerekiyor.

Şimdi sadece mevcut teknolojilerden değil, aynı zamanda teorik olarak yaratılabileceklerden de bahsediyoruz. Bazıları görevlerde test edildi, diğerleri ise sadece çizimler şeklinde hazırlandı.

İyonik güç

Bu en yavaş yoldur, ancak ekonomiktir. Birkaç on yıl önce, iyon motoru harika kabul edildi. Ama artık birçok cihazda kullanılıyor. Örneğin, SMART-1 görevi onun yardımıyla Ay'a ulaştı. Bu durumda güneş panelli seçenek kullanıldı. Böylece sadece 82 kg ksenon yakıt harcadı. Burada verimlilik açısından kazanıyoruz ama kesinlikle hız açısından değil.

İlk kez, Deep Space 1 için (1998) uçan bir iyon motoru kullanıldı. Cihaz, sadece 81,5 kg itici gaz kullanarak, SMART-1 ile aynı tip motoru kullandı. 20 aylık seyahat boyunca 56.000 km / s hıza çıkmayı başardı.

İyon tipi, roket teknolojisinden çok daha ekonomik olarak kabul edilir, çünkü patlayıcının birim kütlesi başına itme kuvveti çok daha yüksektir. Ama hızlanması uzun zaman alıyor. Dünya'dan Proxima Centauri'ye seyahat etmek için kullanılmaları planlansaydı, çok fazla roket yakıtına ihtiyaç duyulacaktı. Her ne kadar önceki göstergeleri temel alabilseniz de. Yani cihaz 56.000 km/s hızla hareket ederse 2.700 insan neslinde 4.24 ışıkyılı mesafe kat edecek. Bu yüzden insanlı bir uçuş görevi için kullanılması pek olası değildir.

Tabii ki, büyük miktarda yakıtla doldurursanız hızı artırabilirsiniz. Ancak varış zamanı yine de standart bir insan ömrü alacaktır.

Yerçekiminden yardım

Bu, rotayı ve hızı değiştirmek için yörünge ve gezegensel yerçekimini kullanmanıza izin verdiği için popüler bir yöntemdir. Hızı artırmak için gaz devlerine seyahat etmek için sıklıkla kullanılır. Mariner 10 bunu ilk kez denedi. Ulaşmak için Venüs'ün yerçekimine güvendi (Şubat 1974). 80'lerde Voyager 1, Satürn ve Jüpiter'in uydularını saatte 60.000 km hıza çıkarmak ve yıldızlararası uzaya gitmek için kullandı.

Ancak yerçekimi kullanılarak elde edilen hızın rekor sahibi, 1976'da gezegenler arası ortamı incelemeye giden Helios-2 göreviydi.

190 günlük yörüngenin büyük eksantrikliği nedeniyle, cihaz 240.000 km / s hıza çıkabildi. Bunun için sadece güneş yerçekimi kullanıldı.

Voyager 1'i 60.000 km/s hızla gönderirsek, 76.000 yıl beklememiz gerekecek. Helios 2 için 19.000 yıl sürecekti. Daha hızlı, ama yeterli değil.

elektromanyetik sürücü

Başka bir yol daha var - 2001 yılında Roger Shavir tarafından önerilen radyo frekansı rezonans motoru (EmDrive). Elektromanyetik mikrodalga rezonatörlerin elektrik enerjisini traksiyona dönüştürebileceği gerçeğine dayanmaktadır.

Geleneksel elektromanyetik motorlar belirli bir kütle türünü hareket ettirmek için tasarlanırken, bu motor bir reaksiyon kütlesi kullanmaz ve yönlü radyasyon üretmez. Bu görüş, momentumun korunumu yasasını ihlal ettiği için büyük bir şüphecilikle karşılandı: bir sistem içindeki bir momentum sistemi sabit kalır ve yalnızca bir kuvvetin etkisi altında değişir.

Ancak son deneyler, taraftarları yavaş yavaş avlıyor. Nisan 2015'te araştırmacılar, diski bir vakumda başarıyla test ettiklerini açıkladılar (yani uzayda çalışabilir). Temmuz ayında, motorun kendi versiyonunu zaten yapmışlardı ve gözle görülür bir itiş gücü gösterdiler.

2010 yılında, Huang Yang bir dizi makaleyi devraldı. Daha yüksek giriş gücü (2,5kW) bildirdiği ve itme koşullarını test ettiği (720mN) son çalışmasını 2012'de tamamladı. 2014 yılında, sistemin çalışabilirliğini doğrulayan iç sıcaklık değişikliklerinin kullanımı hakkında bazı ayrıntılar da ekledi.

Hesaplamalara inanırsanız böyle bir motora sahip bir cihaz 18 ayda Plüton'a uçabilir. Bunlar önemli sonuçlar çünkü Yeni Ufuklar'ın harcadığı zamanın 1/6'sını temsil ediyorlar. Kulağa hoş geliyor ama öyle bile olsa Proxima Centauri'ye seyahat etmek 13.000 yıl alacaktı. Ayrıca, etkinliğine hala %100 güvenimiz yok, bu nedenle geliştirmeye başlamanın bir anlamı yok.

Nükleer termal ve elektrikli ekipman

NASA, on yıllardır nükleer itici gücü araştırıyor. Reaktörler, sıvı hidrojeni ısıtmak ve onu iyonize hidrojen gazına (plazma) dönüştürmek için uranyum veya döteryum kullanır. Daha sonra itme kuvveti oluşturmak için roketin memesinden gönderilir.

Bir nükleer roket santrali, ısı ve enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren aynı orijinal reaktörü içerir. Her iki durumda da roket, tahrik sistemleri oluşturmak için nükleer fisyona veya füzyona dayanır.

Kimyasal motorlarla karşılaştırıldığında, bir takım avantajlar elde ederiz. Sınırsız enerji yoğunluğu ile başlayalım. Ayrıca, daha yüksek çekiş garanti edilir. Bu, yakıt tüketimi seviyesini azaltacak ve dolayısıyla fırlatma kütlesini ve görevlerin maliyetini azaltacaktır.

Şimdiye kadar, fırlatılan tek bir nükleer termik motor olmadı. Ama birçok kavram var. Geleneksel katı yapılardan sıvı veya gazlı çekirdeklere dayalı olanlara kadar çeşitlilik gösterirler. Tüm bu avantajlara rağmen, en gelişmiş konsept 5000 saniyelik maksimum özgül dürtüye ulaşır. Gezegen 55.000.000 km uzaktayken ("muhalefet" konumu) seyahat etmek için benzer bir motor kullanırsanız, 90 gün sürecektir.

Ama onu Proxima Centauri'ye gönderirsek, ivmenin ışık hızına geçmesi yüzyıllar alacaktır. Bundan sonra, seyahat etmek birkaç on yıl ve yavaşlamak için bir yüzyıl daha alacaktı. Genel olarak, süre bin yıla indirilir. Gezegenler arası seyahat için harika, ancak yine de yıldızlararası seyahat için iyi değil.

Teoride

Muhtemelen modern teknolojinin bu kadar uzun mesafeleri aşmak için oldukça yavaş olduğunu fark etmişsinizdir. Bunu bir nesilde yapmak istiyorsak, o zaman çığır açan bir şey bulmalıyız. Ve eğer solucan delikleri bilim kurgu kitaplarının sayfalarında hala toz topluyorsa, o zaman birkaç gerçek fikrimiz var.

Nükleer dürtü hareketi

Bu fikir Stanislav Ulam tarafından 1946'da geliştirildi. Proje 1958 yılında başlamış ve 1963 yılına kadar Orion adı altında devam etmiştir.

Orion, yüksek özgül bir dürtü ile güçlü bir itme yaratmak için dürtüsel nükleer patlamaların gücünü kullanmayı planladı. Yani, büyük bir termonükleer savaş başlığı stoğuna sahip büyük bir uzay aracımız var. Düşüş sırasında arka platformda ("itici") bir patlama dalgası kullanıyoruz. Her patlamadan sonra, itme pedi kuvveti emer ve itmeyi momentuma dönüştürür.

Doğal olarak, modern dünyada yöntem zarafetten yoksundur, ancak gerekli dürtüyü garanti eder. Ön tahminlere göre bu durumda ışık hızının %5'ine (5,4 x 107 km/h) ulaşmak mümkündür. Ancak tasarım kusurlardan muzdarip. Böyle bir geminin çok pahalı olacağı ve 400.000-4.000.000 ton ağırlığında olacağı gerçeğiyle başlayalım. Ayrıca, ağırlığın ¾'ü nükleer bombalarla temsil edilir (her biri 1 metrik tona ulaşır).

Toplam fırlatma maliyeti o zamanlar 367 milyar dolara (bugün 2,5 trilyon dolar) yükselecekti. Ayrıca üretilen radyasyon ve nükleer atıklarla ilgili bir sorun var. Bu nedenle projenin 1963'te durdurulduğuna inanılıyor.

nükleer füzyon

Burada, itme yaratıldığı için termonükleer reaksiyonlar kullanılır. Enerji, döteryum/helyum-3 topakları elektron ışınları kullanılarak eylemsizlik hapsi yoluyla reaksiyon odasında ateşlendiğinde üretilir. Böyle bir reaktör saniyede 250 peleti patlatarak yüksek enerjili bir plazma oluşturur.

Böyle bir gelişmede yakıt tasarrufu sağlanmakta ve özel bir ivme yaratılmaktadır. Ulaşılabilir hız - 10600 km (standart füzelerden önemli ölçüde daha hızlı). Son zamanlarda, giderek daha fazla insan bu teknolojiye ilgi duyuyor.

1973-1978'de. British Interplanetary Society bir fizibilite çalışması yarattı - Project Daedalus. Mevcut füzyon teknolojisi bilgisine ve tek bir yaşam süresi içinde Barnard'ın Yıldızına (5.9 ışıkyılı) ulaşabilen iki aşamalı insansız bir sondanın mevcudiyetine dayanıyordu.

İlk aşama 2.05 yıl çalışacak ve gemiyi ışık hızının %7,1'ine çıkaracak. Daha sonra düşürülecek ve motor çalışmaya başlayacak ve 1.8 yılda hızı %12'ye çıkaracak. Bundan sonra ikinci aşamanın motoru duracak ve gemi 46 yıl yol gidecek.

Genel olarak, gemi 50 yıl içinde yıldıza ulaşacak. Proxima Centauri'ye gönderirseniz, süre 36 yıla düşer. Ancak bu teknoloji de engellerle karşılaştı. Helyum-3'ün ayda çıkarılması gerektiği gerçeğiyle başlayalım. Ve uzay aracının hareketini harekete geçiren reaksiyon, salınan enerjinin fırlatmak için kullanılan enerjiyi aşmasını gerektirir. Testler iyi gitmiş olsa da, hala yıldızlararası bir uzay aracına güç sağlamak için ihtiyaç duyduğumuz türden bir güce sahip değiliz.

Pekala, parayı unutmayalım. 30 megatonluk bir roketin tek bir fırlatılması NASA'ya 5 milyar dolara mal oluyor. Yani Daedalus projesi 60.000 megaton ağırlığında olacaktı. Ayrıca bütçeye de uymayan yeni tip bir füzyon reaktörüne ihtiyaç duyulacaktır.

ramjet motoru

Bu fikir 1960 yılında Robert Bussard tarafından önerildi. Bunu gelişmiş bir nükleer füzyon şekli olarak düşünebilirsiniz. Füzyon aktive olana kadar hidrojen yakıtını sıkıştırmak için manyetik alanlar kullanır. Ancak burada, hidrojeni yıldızlararası ortamdan “çekip” yakıt olarak reaktöre boşaltan devasa bir elektromanyetik huni yaratılıyor.

Gemi hızlanacak ve sıkıştırılmış manyetik alanın füzyon sürecine ulaşmasına neden olacaktır. Bundan sonra, egzoz gazları şeklindeki enerjiyi motor nozülü vasıtasıyla yönlendirecek ve hareketi hızlandıracaktır. Başka yakıt kullanmadan ışık hızının %4'üne ulaşabilir ve galakside istediğiniz yere gidebilirsiniz.

Ancak bu planın çok büyük eksiklikleri var. Direnç sorunu hemen ortaya çıkar. Yakıt biriktirmek için geminin hızını arttırması gerekiyor. Ancak çok fazla hidrojenle karşılaştığı için özellikle yoğun bölgelere girdiğinde yavaşlayabilir. Ayrıca uzayda döteryum ve trityum bulmak çok zordur. Ancak bu kavram genellikle bilim kurguda kullanılır. En popüler örnek Star Trek'tir.

lazer yelken

Paradan tasarruf etmek için güneş yelkenleri, araçları güneş sistemi etrafında hareket ettirmek için çok uzun bir süredir kullanılmaktadır. Hafif ve ucuzdurlar, ayrıca yakıt gerektirmezler. Yelken, yıldızlardan gelen radyasyon basıncını kullanır.

Ancak böyle bir yapıyı yıldızlararası yolculuk için kullanmak için odaklanmış enerji ışınlarıyla (lazerler ve mikrodalgalar) kontrol etmek gerekir. Ancak bu şekilde ışık hızına yakın bir noktaya kadar hızlandırılabilir. Bu konsept, 1984 yılında Robert Ford tarafından geliştirilmiştir.

Sonuç olarak, bir güneş yelkeninin tüm faydaları korunur. Ve lazerin hızlanması zaman alacak olsa da, sınır yalnızca ışığın hızıdır. 2000 yılında yapılan bir araştırma, bir lazer yelkeninin 10 yıldan daha kısa bir sürede ışık hızının yarısına ulaşabileceğini gösterdi. Yelkenin boyu 320 km ise 12 yılda hedefine ulaşacaktır. Ve 954 km'ye çıkarırsanız, o zaman 9 yıl içinde.

Ancak üretimi için erimeyi önlemek için gelişmiş kompozitlerin kullanılması gerekir. Çok büyük bir boyuta ulaşması gerektiğini unutmayın, bu nedenle fiyat yüksek olacaktır. Ek olarak, bu kadar yüksek hızlarda kontrol sağlayabilecek güçlü bir lazer oluşturmak için para harcamanız gerekecek. Lazer, 17.000 terawattlık bir doğru akım tüketir. Anlamanız için, bu, tüm gezegenin bir günde tükettiği enerji miktarıdır.

antimadde

Bu, sıradan parçacıklarla aynı kütleye ulaşan, ancak zıt yüke sahip olan karşıt parçacıklarla temsil edilen bir malzemedir. Böyle bir mekanizma, enerji üretmek ve itme yaratmak için madde ve antimadde arasındaki etkileşimi kullanır.

Genel olarak, hidrojen ve antihidrojen parçacıkları böyle bir motorda yer alır. Ayrıca, böyle bir reaksiyonda, bir termonükleer bombada olduğu gibi aynı miktarda enerji ve ayrıca ışık hızının 1 / 3'ünde hareket eden bir atom altı parçacık dalgası salınır.

Bu teknolojinin avantajı, kütlenin çoğunun, daha yüksek bir enerji yoğunluğu ve özgül dürtü yaratacak olan enerjiye dönüştürülmesidir. Sonuç olarak, en hızlı ve en ekonomik uzay aracını elde edeceğiz. Geleneksel bir roket tonlarca kimyasal yakıt kullanıyorsa, o zaman bir antimadde motoru aynı eylemler için sadece birkaç miligram harcar. Böyle bir teknoloji, Mars'a yapılacak bir yolculuk için harika bir seçenek olabilir, ancak başka bir yıldıza uygulanamaz, çünkü yakıt miktarı (maliyetlerle birlikte) katlanarak artıyor.

İki aşamalı bir antimadde roketi, 40 yıllık bir uçuş için 900.000 ton itici gaz gerektirecektir. Zorluk, 1 gram antimaddeyi çıkarmak için 25 milyon milyar kilovat-saat enerji ve bir trilyon dolardan fazlasına ihtiyaç duyulacak olmasıdır. Şu anda elimizde sadece 20 nanogram var. Ancak böyle bir gemi, ışık hızının yarısına kadar hızlanma ve 8 yılda Erboğa takımyıldızındaki Proxima Centauri yıldızına uçma yeteneğine sahiptir. Ama 400 Mt ağırlığında ve 170 ton antimadde harcıyor.

Soruna bir çözüm olarak, “Materyal karşıtı roket yıldızlararası araştırma sisteminin vakumunun” geliştirilmesini önerdiler. Burada, boş uzayda ateşlendiğinde antimadde parçacıkları oluşturan büyük lazerler kullanılabilir.

Fikir aynı zamanda uzaydan gelen yakıt kullanımına da dayanıyor. Ama yine de yüksek maliyetli bir an var. Ek olarak, insanlık böyle bir miktarda antimadde yaratamaz. Madde-antimadde imhası yüksek enerjili gama ışınlarının patlamalarına neden olabileceğinden radyasyon riski de vardır. Mürettebatı sadece özel ekranlarla korumak değil, aynı zamanda motorları donatmak da gerekli olacak. Bu nedenle, araç pratiklik açısından daha düşüktür.

Kabarcık Alcubierre

1994 yılında Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre tarafından önerildi. Özel görelilik teorisini ihlal etmeyecek bir araç yaratmak istedi. Uzay-zaman dokusunu bir dalga halinde germeyi öneriyor. Teorik olarak bu, nesnenin önündeki mesafenin azalmasına ve arkasındaki mesafenin genişlemesine yol açacaktır.

Dalgaya yakalanan bir gemi göreli hızların ötesine geçebilecektir. "Warp balonu" içindeki geminin kendisi hareket etmeyecek, bu nedenle uzay-zaman kuralları geçerli değil.

Hız hakkında konuşursak, o zaman bu "ışıktan daha hızlıdır", ancak geminin hedefine balonun ötesine geçen bir ışık huzmesinden daha hızlı ulaşacağı anlamındadır. Hesaplamalar, hedefine 4 yıl içinde ulaşacağını gösteriyor. Teoride düşünürseniz, bu en hızlı yöntemdir.

Ancak bu şema kuantum mekaniğini hesaba katmaz ve teknik olarak Her Şeyin Teorisi tarafından geçersiz kılınır. Gereken enerji miktarının hesaplanması da son derece büyük bir gücün gerekli olacağını gösterdi. Ve henüz güvenlik konularına değinmedik.

Ancak 2012 yılında bu yöntemin test edildiği konuşulmuştu. Bilim adamları, uzaydaki bozulmaları tespit edebilecek bir interferometre inşa ettiklerini iddia ettiler. 2013 yılında, Jet Propulsion Laboratuvarı'nda bir vakumda bir deney yapıldı. Sonuç olarak, sonuçlar yetersizdi. Daha derine inerseniz, bu planın doğanın bir veya daha fazla temel yasasını ihlal ettiğini anlayabilirsiniz.

Bundan ne çıkar? Bir yıldıza gidiş-dönüş yapmayı umuyorsanız, şansınız inanılmaz derecede düşük. Ancak insanlık bir uzay gemisi inşa etmeye ve insanları asırlık bir yolculuğa göndermeye karar verdiyse, o zaman her şey mümkün. Tabii bu şimdilik konuşma. Ancak gezegenimiz veya sistemimiz gerçekten tehlikede olsaydı bilim adamları bu tür teknolojilerde daha aktif olurdu. O zaman başka bir yıldıza yolculuk bir hayatta kalma meselesi olurdu.

Şimdiye kadar, gelecekte olacağını umarak yalnızca yerel sistemimizin genişliklerini keşfedebilir ve keşfedebiliriz. yeni yol bu da yıldızlararası geçişleri gerçekleştirmeyi mümkün kıldı.